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摘要:现阶段,汽车作为人们出行的代步工具在社会中得到普及。随着汽车数量的逐渐增多,汽车停放问题受到了高度的重视,也是城市建设规划管理规定的要求。大规模地下停车场已成为城镇社区重要的配套建设工程,大多地下车库均配套了人防工程,尤其是平战结合的地下车库,目前是大多数项目普遍采用的模式。文章阐述了加腋大板的结构原理,分析加腋整间大板结构的优势,并提出加腋大板结构的计算方法及应用,希望对提升地下室顶板加腋设计效果有一定的参考价值。
关键词:地下室顶板加腋;设计方法;应用
前言
随着我国城市进程的不断推进,人们对生活品质的要求越来越高。然而,由于城市土地资源稀缺,在经济效益和环境效益的考虑下,地下室的利用显得更加重要。房地产开放商加大了地下室的开发力度,在建设规范上也要求更高。由于自身的特点,地下室施工规模较大,同时难度大、成本高,地下室顶板加腋的方式具有施工简单、造价低、观感效果好等优势,为管道穿行及加高楼层提供了便利。地下室顶板加腋在很多国家和地区得到了普及。基于此,研究地下室顶板加腋的设计方法及应用具有非常重要的现实意义。
1地下室顶板加腋的结构原理
从结构上来看,地下室顶板加腋通过现浇混凝土结构柱网的有效应用,框架梁设置在柱网上面,忽略次梁设置,楼板形式为斜腋平板组成。在整垮设计时,要依靠弯矩为钢筋提供支撑,这种情况下钢筋应用效率较低,支座承受的弯矩相对较大。要想有效发挥钢筋的作用,在设计过程中应加大支座的受力截面,降低支座的弯矩,同时保持跨中板的厚度,这样能够确保质量在允许范围内。
在地下室顶板加腋结构应用时,应满足基本需求,通过对结构承载力进行计算,加腋处理应选取板每侧五分之一的位置,这种方式能够有效控制混凝土的使用量,同时减少支座弯矩、提升加腋质量。在有限元分析的基础上,不难发现,在这个范围内底板会承受较大的压力,如果处理不当,可能引发裂纹,这时需要在板底加设钢筋。通过顶板加腋,增加了的板的截面面积,这时设计人员要加大充分重视框架梁刚度的重视,在框架梁和厚板的作用,梁截面会形成T状,其弯矩由腹板和翼缘共同承受。在弯矩分配上,翼缘承受三分之一的弯矩,弯矩类型主要由梁弯矩和支座负弯矩共同组成。在实际施工阶段,通过在矩形梁和翼缘进行配筋,从而有效节约梁面钢筋,达到成本的有效节约。
2地下室顶板加腋结构的优势
2.1构件受力更加科学
楼板的厚度要充分考虑楼层的要求,这样才能有效发挥厚板的刚度和强度作用,从而有效延伸板的跨度。当在平板上增加次梁时,要综合考虑刚度的要求,提升次梁的利用效果。加腋整间搭板搭接过程中,通常采用拱壳的结构形式,设计人员可以将其视作平面板,简化设计模型,从外形优势来看,突出的空间结构作用是十分明显的。从框架梁的角度来看,由于大板在荷载传递时均衡性较差,荷载类型主要为三角形、梯形等,这种荷载形式比设置次梁引起的集中荷载均衡性更强。无论是弯矩峰值还是弯矩分布情况,加腋结构都体现出了明显的优势,这种结构形式能够最大限度发挥框架梁的截面性能,提升框架梁的承载能力,发挥框架梁的优势。
2.2施工便捷
地下室顶板加腋结构避免了次梁平板施工,这无疑提升了整体施工效果,在进行模板安装、钢筋绑扎等方面,节约了人力、物力和财力,同时有效控制了施工进度,提升整体施工效果。
2.3舒适的室内空间观感
在地下室顶板加腋结构中,次梁被取代,同时室内上空没有设置吊顶,在假设管线时,室内空间感整洁性较高,为人们营造良好的室内空间环境,提升视觉效果,增加地下室空间结构的流畅性。
2.4经济技术指标更加合理
地下室顶板加腋结构在经济技术指标上更为合理,构件内部结构分布均匀,截面布置科学,结构在受力上更加均匀,提升结构的稳定性。和传统的结构形式相比,地下室顶板加腋结构减少了混凝土的使用量,同时构件配筋使用较少,有利于提升项目的经济性。
3地下室顶板加腋结构计算要点
地下室顶板加腋结构通常板厚较大,板对梁产生的影响相对较大,在计算时要考虑梁板的共同作用,确保梁和板在变形上的一致性。地下室顶板加腋结构如图1所示。
地下室顶板加腋结构具有明显的空间特点,我们可将之视为弹性板,在实际应用中板的平面内外刚度弹性较强。板元细分最大控制长度一般为0.5~1.0m。加腋大板因板跨大,顶板荷载重,板面板底应按计算控制裂缝,裂缝控制等级为三级。在受力形式上,梁主要有受拉和受压两种,在进行梁配筋时要体现轴力的作用。地下室顶板加腋可以视为弹性板,在计算模型上要综合梁板的共同作用,在导荷方式上采用有限元导荷的方式,梁的受荷比传统方式小很多且受荷均匀,梁的弯矩比传统结构形式要小得多。
4加腋大板结构的构造措施
(1)板厚:一般地下室柱网8.0-9.0m,可取200-250mm;梁边加腋高度处总高一般可取板厚的2-2.5倍,加腋的斜率一般可取1∶4-1∶8,加腋长度一般可取板净跨度的1/6-1/5。(2)裂缝控制:按有限元分析,1.0恒+0.5活(不考虑消防车荷载)计算弯矩准永久值作为控制裂缝的弯矩值,板面控制裂缝不大于0.2mm,板底控制裂缝不大于0.3mm。(3)加腋处构造详图如图2所示。
结语
总而言之,地下车库结合人防工程的设计工作难度不大,但是设计内容相对复杂,设计过程中要综合考虑多种因素的影响。顶板加腋结构的应用有助于提升地下室的稳定性、美观性,同时施工更加便捷,提升了项目的经济效益和社会价值。随着人们对地下车库及人防工作要求的提高,在未来设计过程中要注重设计内容和形式的创新,不断提升实际设计效果,充分体现平战结合人防的特点,满足正常使用的同时为人们提供安全的庇护场所。
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